Способ определения частотных характеристик систем автоматического управления

Союз СоветскииСоциалистическимиРеспублик оо 718800 ТОРСИОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТ 1к авт,свид-ву й 171445 2) Заявлено 160 л 2 776 (21) 2385684/18-21заявки Мо280280. Бюллетень М 8 6 с присоедииени (23) Приоритет осударстаенн ССС но лелам нзо н откр(53) УДК 621. 317 .7 (088.8) Дата опублик ания описания 28.0280 2) Авторыизобретен и Розен Ф,Д, Гольденберг мск 1 Заявитель итехнический институ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯльзованием известных Сущность изобдующим ния поясняет Изобретение относится к технике электрических измерений и может использоваться для измерения параметров высших гармоник, содержащихся в стационарном отклике системы автоматического управления при гармоническом воздействии на его входе,По основному авт, св. 9 171445 известен способ определения частотных 1 О характеристик систем автоматического управления, основанный на том, что с целью измерения коэффициентов ряда фурье установившийся отклик системы йодают на колебательное звено с двумя интеграторами и одним инвертором, моделирующее консервативный линейный гармонический осциллятор с собственной частотой, равной частоте исследуемой гармоники, после чего интеграторы модели осциллятора вклю чают на время, равное периоду синусоидального внешнего воздействия в момент его перехода через нуль при положительной производной.Однако этот способ не предусматри вает возможности непосредственного измерения амплитуды и фазы измеряемой гармоники. Определение амплитуд и Фаэ гармоник производится по значениям синфазной и квадратурной сос- ЗО тавляющих с исповыражений,Цель изобретения - непосредственное измерение амплитуд и фаэ гармонических составляющих стационарного отклика системы автоматического управ. ления.Это достигается там, что по предлагаемому способу момент начала ин- тегрирования в модели гармоническОго осциллятора смещают в каждомиэ циклов измерений относительно момента перехода через нуль входного воздействия до появления нулевого уровня в концЕ интервала интегрирования на выходе интегрирующего звена, Фиксирующего квадратурную составляющую измеряемой гармоники. Выражение для изображения выходной величины х(Р) гармонического осциллятора при воздействии на него стационарного отклика системы Йр)в предположении, что выходом является выход интегрирующего звена, Фиксирующего синфазную составляющую измеряемойгде ио- УгловаЯ частота соб 5ственных колебаниймодели осциллятора;Г(р)=3 Аоператорное изобра 1:1 1 Р" 1 жение ряда Фурье,После перехода от изображения к10оригиналус учетом того, что в случаесовпадения собственной частоты Вомодели осциллятора с частотой измеряемой гармоники ц многочлен зна 3менателя содержит кратные корни,выражение для напряжения на выходезапишется следующим образом;а Ш2ОО фогХ(р)щ-ПАВЩа 1+А 1.ЕА - у - "Ф 1 Чац. 1 в.х 81 ид. Соэа) 1+ - совА 51 п и - - соэАо ао 33ХМ О,) .ф О 2,СОВ (О)рЬ А).АоО 25Если интегрирование в модели осциллятора заканчивать по истечении2%времени Т=, то значение интеграОла от стационарного отклика системы равно3 О Формула изобретения Способ определения частотных характеристик систем автоматического управления по авт. св, Р 171445, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью непосредственного измерения амплитуд и фаз гармонических составляющих стационарного отклика Сис- темы, момент начала интегрирования в модели гармонического осциллятора смещают в кажДом из циклов измерений относительно момента перехода через нуль входного воздействия до появления нулевого уровня в конце интервалаинтегрирования на выходе интегрирующего звена, фиксирующего квадратурную составляющую измеряемой гармоники. Составитель Н, Щелкановцев Техред Н,Бабурка КорректорВ. Бутяга Редактор Е, Караулова Заказ 9999/9 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по д 4 лам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гармоники, в операторной формеимеет видХ(р. - г л (Ро 1 АХ ): фСаВ.,гагде Т= - - период изменения гармо,( нического воздействия З 5на входе системы. автоматического управления;б. - фаза -й гармоники,Если организовать циклы измерений,в каждом иэ которых смещать момент 40начала интегрирования в модели осциллятора относительно момента перехода через нуль входного воздействия,то наступит такое положение, когдапроизойдет совпадение начальнойфазы измеряемой гармоники с начальной фазой собственныХ колебаний модели осциллятора, т, е сС станет равной нулю. При, этом значение интеграла принимает максимальное значение, равное т. е. с точностью до постоянного множителя соответствует амплитуде измеряемой гармоники, а значение интеграла от стационарного отклика на выходе интегрирующего звена, фиксирующего квадратурную составляющую гармоники, обращается в нуль. Начальная фаза гармоники относительно нулевого значения входного воздействия определяется величиной .смещения,необходимого для появления нулевого уровня, в конце интервала интегрирования на выходе интегрирующего звена, фиксирующего квадратурную составляющую гармоники.Предлагаемый способ позволяет непосредственно определить амплитуду и фазу измеряемой гармоники, что сокращает время, необходимое для экспериментального определения частотных характеристик систем автоматического управления.